太陽系外地球型惑星の水環境進化

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17KK0097
• 研究機関: 立教大学
• 研究代表者: 亀田 真吾 立教大学, 理学部, 教授 (30455464)
• 研究期間 (年度): 2018 – 2022
• キーワード: 系外惑星 / 地球型惑星 / 小惑星 / はやぶさ2 / WSO-UV

研究実績の概要

広大な宇宙において、生命を有するのは地球だけだろうか？初期地球にもたらされた水・有機物といった始原物質を調査するため、惑星科学分野では日本とアメリカの小惑星探査機はやぶさ2、OSIRIS-RExがそれぞれ目標の小惑星に到着し、日本は小惑星の試料を地球に持ち帰ることに成功した（アメリカの探査機は2023年に帰還予定）。一方、天文学分野では太陽系外惑星の検出数がここ数年で爆発的に増加しており、地球と類似した環境を持つ可能性のある惑星も複数発見されている。本研究では水素・酸素原子の観測による系外惑星環境の研究を発展させ、惑星科学分野と天文学分野で独立に進められてきた研究を統合し、国際共同研究によって太陽系外地球型惑星の水環境進化の研究を進め、地球外生命誕生・進化の可能性に迫ることを目的としている。今年度は、はやぶさ2によって得られたリュウグウの表面試料の分光撮像装置の検討を行い、火星衛星探査機MMX搭載用広角分光カメラOROCHIの試作機を用いた実験の準備を進めた。ロシアが開発中の大型紫外線型望遠鏡WSO-UV搭載用の系外惑星観測用高感度紫外線分光器UVSPEXについては、既に購入済みの部品を組み立てて試作機の開発を進めた。コロナウィルスの流行により、渡航期間の合計は180日に満たなかったが、計画を一部変更し、共同研究機関とは(特にロシアとは輸出規制に反しない範囲で)Zoomによるミーティングを実施し、当初目標としていた研究を完了した。WSO-UV/UVSPEXで計画していた観測内容を基にして、JAXAの公募型小型計画公募に紫外線宇宙望遠鏡LAPYUTA計画をチームメンバーとして提案し、採択された。

研究成果

• [国際共同研究] Arizona University(米国) (2018)
  • 年月日: 2018-12-15 – 2018-12-17 | 2019-03-152019-03-18 | 2019-11-042019-11-09
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: Arizona University
  • 主な海外共同研究者名: Dante Lauretta
  • 職名: Professor
• [国際共同研究] ドイツ航空宇宙センター(DLR)(ドイツ) (2018)
  • 年月日: 2018-08-31 – 2018-09-07 | 2018-09-122018-09-22 | 2018-10-102018-10-18
  • 国名: ドイツ
  • 外国機関名: ドイツ航空宇宙センター(DLR)
  • 主な海外共同研究者名: Ralph Jaumann
  • 職名: Head of department
• [国際共同研究] パリ南大学(フランス) (2018)
  • 年月日: 2018-05-26 – 2018-06-10
  • 国名: フランス
  • 外国機関名: パリ南大学
  • 主な海外共同研究者名: Jean-Pierre Bibring
  • 職名: Professor
• [国際共同研究] ロシア宇宙科学研究所(IKI)(ロシア連邦) (2018)
  • 年月日: 2018-04-21 – 2018-05-06 | 2018-06-152018-07-01 | 2018-07-152018-08-16 | 2018-10-072018-10-10 | 2019-05-172019-05-23 | 2020-01-212020-01-22
  • 国名: ロシア連邦
  • 外国機関名: ロシア宇宙科学研究所(IKI)
  • 主な海外共同研究者名: Oleg Korablev
  • 職名: 副所長
• [国際共同研究] ジュネーブ天文台(スイス) (2018)
  • 年月日: 2018-04-06 – 2018-04-15 | 2018-05-122018-05-19 | 2019-09-112019-09-20
  • 国名: スイス
  • 外国機関名: ジュネーブ天文台
  • 主な海外共同研究者名: David Ehrenreich
  • 職名: 准教授
• [雑誌論文] Formation and evolution of carbonaceous asteroid Ryugu: Direct evidence from returned samples (2023)
  • 著者名/発表者名: Nakamura T.、Matsumoto M.、Amano K.、Enokido Y.、Zolensky M. E.、他、Kameda S.、他
  • 雑誌名: Science 巻: 379 ページ: -
  • DOI: 10.1126/science.abn8671
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Quantifying the global solar wind-magnetosphere interaction with the Solar-Terrestrial Observer for the Response of the Magnetosphere (STORM) mission concept (2023)
  • 著者名/発表者名: Sibeck David G.、Murphy Kyle R.、Porter F. Scott、Connor Hyunju K.、Walsh Brian M.、Kuntz Kip D.、Zesta Eftyhia、Valek Phil、Baker Charles L.、Goldstein Jerry、Frey Harald、Hsieh Syau-Yun、Brandt Pontus C.、Gomez Roman、DiBraccio Gina A.、Kameda Shingo、他
  • 雑誌名: Frontiers in Astronomy and Space Sciences 巻: 10 ページ: -
  • DOI: 10.3389/fspas.2023.1138616
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Particle size distributions inside and around the artificial crater produced by the Hayabusa2 impact experiment on Ryugu (2022)
  • 著者名/発表者名: Ogawa K.、Sakatani N.、Kadono T.、Arakawa M.、Honda R.、Wada K.、Shirai K.、Shimaki Y.、Ishibashi K.、Yokota Y.、Saiki T.、Imamura H.、Tsuda Y.、Nakazawa S.、Takagi Y.、Hayakawa M.、Yano H.、Okamoto C.、Iijima Y.、Morota T.、Kameda S.、他
  • 雑誌名: Earth, Planets and Space 巻: 74 ページ: -
  • DOI: 10.1186/s40623-022-01713-3
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Martian moons exploration MMX: sample return mission to Phobos elucidating formation processes of habitable planets (2022)
  • 著者名/発表者名: Kuramoto Kiyoshi、Kawakatsu Yasuhiro、Fujimoto Masaki、Araya Akito、Barucci Maria Antonietta、Genda Hidenori、Hirata Naru、Ikeda Hitoshi、Imamura Takeshi、Helbert Jorn、Kameda Shingo、他
  • 雑誌名: Earth, Planets and Space 巻: 74 ページ: -
  • DOI: 10.1186/s40623-021-01545-7
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The Mars system revealed by the Martian Moons eXploration mission (2022)
  • 著者名/発表者名: Ogohara Kazunori、Nakagawa Hiromu、Aoki Shohei、他、Kameda Shingo
  • 雑誌名: Earth, Planets and Space 巻: 74 ページ: -
  • DOI: 10.1186/s40623-021-01417-0
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Characterization of the MASCOT landing area by Hayabusa2 (2022)
  • 著者名/発表者名: Schroeder Stefan、Sakatani Naoya、Honda Rie、Tatsumi Eri、Yokota Yasuhiro、Domingue Deborah、Cho Yuichiro、Kameda Shingo、他
  • 雑誌名: Astronomy & Astrophysics 巻: 666 ページ: A164～A164
  • DOI: 10.1051/0004-6361/202244059
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Site selection for the Hayabusa2 artificial cratering and subsurface material sampling on Ryugu (2022)
  • 著者名/発表者名: Kikuchi Shota、Watanabe Sei-ichiro、Wada Koji、Saiki Takanao、Yabuta Hikaru、Sugita Seiji、Abe Masanao、Arakawa Masahiko、Cho Yuichiro、Hayakawa Masahiko、Hirata Naoyuki、Hirata Naru、Honda Chikatoshi、Honda Rie、Ishibashi Ko、Ishihara Yoshiaki、Iwata Takahiro、Kadono Toshihiko、Kameda Shingo、他
  • 雑誌名: Planetary and Space Science 巻: 219 ページ: 105519～105519
  • DOI: 10.1016/j.pss.2022.105519
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Three-axial shape distributions of pebbles, cobbles and boulders smaller than a few meters on asteroid Ryugu (2022)
  • 著者名/発表者名: Michikami Tatsuhiro、Hagermann Axel、Morota Tomokatsu、Yokota Yasuhiro、Urakawa Seitaro、Okamura Hiroyuki、Tanabe Naoya、Yumoto Koki、Ebihara Tatsuki、Cho Yuichiro、Ernst Carolyn M.、Hayakawa Masahiko、Hirabayashi Masatoshi、Hirata Naru、Honda Chikatoshi、Honda Rie、Kameda Shingo、他
  • 雑誌名: Icarus 巻: 381 ページ: 115007～115007
  • DOI: 10.1016/j.icarus.2022.115007
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The Earth’s Outer Exospheric Density Distributions Derived From PROCYON/LAICA UV Observations (2022)
  • 著者名/発表者名: Cucho‐Padin Gonzalo、Kameda Shingo、Sibeck David G.
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research: Space Physics 巻: 127 ページ: -
  • DOI: 10.1029/2021JA030211
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Resurfacing processes constrained by crater distribution on Ryugu (2022)
  • 著者名/発表者名: Takaki Naofumi、Cho Yuichiro、Morota Tomokatsu、Tatsumi Eri、Honda Rie、Kameda Shingo、Yokota Yasuhiro、Sakatani Naoya、Kouyama Toru、Hayakawa Masahiko、Matsuoka Moe、Yamada Manabu、Honda Chikatoshi、Suzuki Hidehiko、Yoshioka Kazuo、Ogawa Kazunori、Sawada Hirotaka、Michel Patrick、Sugita Seiji
  • 雑誌名: Icarus 巻: 377 ページ: 114911～114911
  • DOI: 10.1016/j.icarus.2022.114911
  • 査読あり
• [学会発表] 太陽系外地球型惑星上層大気の検出可能性 (2023)
  • 著者名/発表者名: 亀田真吾他
  • 学会等名: 天文学会2023春季年会
• [学会発表] Current Status of UVSPEX onboard WSO-UV (2022)
  • 著者名/発表者名: 亀田真吾他
  • 学会等名: JpGU2022
• [学会発表] Exosphere of Earth-like exoplanets and development of a detector and grating for UV spectrometer (2022)
  • 著者名/発表者名: Shingo Kameda, Go Murakami他
  • 学会等名: Network for Ultraviolet Astronomy
  • 国際学会